refactor and add some miss equations (#8)
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@@ -1,8 +1,7 @@
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<header>
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<header><h1>
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<h1>AD/DA</h1>
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AD/DA
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</header>
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</h1></header>
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# AD
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Il existe 4 méthodes principales pour une conversion Analogique vers Digital:
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Il existe 4 méthodes principales pour une conversion Analogique vers Digital:
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- Parallèle
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- Parallèle
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- Par pesée
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- Par pesée
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@@ -15,13 +14,29 @@ Il existe 4 méthodes principales pour une conversion Analogique vers Digital:
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| **Pesée** | Taille du circuit ~$n$ | |
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| **Pesée** | Taille du circuit ~$n$ | |
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| **Par comptage** | 1 seul switch | Nécessite d'aller très vite |
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| **Par comptage** | 1 seul switch | Nécessite d'aller très vite |
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$$SNR [dB]=6,02\cdot n+1,78$$
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$n$ : nombre de bits du convertisseur
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$$OSR = \frac{f_{s}}{2f_{0}}$$
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$OSR$ : OverSampling Ratio <br>
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$f_{s}$ : Sampling Frequency <br>
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$f_{0}$ : Entry Fréquency <br>
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$$n=\frac{SNR}{20\log_{10}(2\cdot OSR)}$$
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$n$ : Ordre du filtre <br>
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$SNR$ : Signal sur bruit <br>
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$OSR$ : Oversampling ratio <br>
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## Parallèle
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# AD - Parallèle
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## Par comptage
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# AD - Par comptage
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Un seul switch mais avec une fréquence de commutation très rapide
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Un seul switch mais avec une fréquence de commutation très rapide
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$$
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$$
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V_{a} = \frac{t_{on}}{T}\cdot V_{ref}
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V_{a} = \frac{t_{on}}{T}\cdot V_{ref}
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@@ -29,7 +44,9 @@ $$
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## Par pesée
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# AD - Par pesée
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Un switch par bit.
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Un switch par bit.
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@@ -47,8 +64,9 @@ Pour un $V_{red} = 1[V]$ on a:
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| 1 | 1 | 0 | 0,750 |
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| 1 | 1 | 0 | 0,750 |
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| 1 | 1 | 1 | 0,875 |
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| 1 | 1 | 1 | 0,875 |
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# DA
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## Échantillonneur avec maintien
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# DA - Échantillonneur avec maintien
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# Caractéristique de convertisseurs
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# Caractéristique de convertisseurs
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@@ -59,3 +77,82 @@ $$
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nBits = Ceiling\left[log_2\cdot \frac{plage}{pas}\right]
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nBits = Ceiling\left[log_2\cdot \frac{plage}{pas}\right]
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$$
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$$
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# Sigma / Delta
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[sigma-delta.drawio](medias/sigma-delta.drawio ':include :type=code')
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## Principe
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Un convertisseur analogique-numérique (AD) ou numérique-analogique (DA) delta-sigma se compose toujours d'un modulateur
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delta-sigma produisant un "flux binaire" ou "signal binaire séquentiel" et d'un filtre passe-bas.
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Le modulateur peut être mis en œuvre comme un circuit numérique pour un signal numérique ou comme un circuit analogique
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pour un signal analogique. De même, le filtre passe-bas peut être analogique pour générer un signal de sortie
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analogique ou numérique, réalisé soit par un circuit numérique soit par un algorithme dans un processeur de signal.
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Cette structure permet d'explorer le flux binaire et le filtre passe-bas avant d'approfondir l'étude du
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modulateur delta-sigma.
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### Le flux binaire
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Le flux binaire peut être interprété comme un signal numérique ou analogique.
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Il s'agit d'un signal séquentiel à un bit avec une fréquence d'horloge significativement plus élevée que le débit des
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données numériques de l'ADC ou du DAC. Sa caractéristique essentielle est que sa moyenne correspond à la moyenne du
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signal d'entrée. Un niveau logique "haut" représente la valeur maximale de sortie, tandis qu'un niveau logique "bas"
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représente la valeur minimale de sortie.
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- **Sortie analogique :** Le flux binaire est converti par un DA à un bit en un signal analogique.
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Les valeurs d'entrée "bas" et "haut" se traduisent respectivement par deux tensions analogiques précises, par exemple,
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1V et +1V.
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- **Sortie numérique :** Dans le cas d'une sortie numérique, un niveau "haut" (ou "bas") dans le flux binaire représente
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la valeur maximale (ou minimale) de la plage de valeurs numériques. Par exemple, dans un système à 8 bits, un niveau
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"haut" pourrait correspondre à FF en hexadécimal, tandis qu'un niveau "bas" pourrait correspondre à 00 en hexadécimal.
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Un flux binaire similaire existe dans un signal modulé en largeur d‘impulsions (PWM), mais il présente quelques
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désavantages par rapport au flux binaire d'un convertisseur delta-sigma, également appelé signal modulé en rapport
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d’impulsions (PPM). La transmission en série d'une valeur numérique, telle que la sortie en série d'un ADC conventionnel
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par pesée, est quant à elle appelée modulation par codage d'impulsions (PCM).
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#
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Un convertisseur sigma-delta est un type de convertisseur
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analogique-numérique (CAN) qui utilise une boucle de contre-réaction pour
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échantillonner et quantifier un signal analogique en un signal numérique.
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Le principe de fonctionnement d'un convertisseur sigma-delta peut être
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expliqué en plusieurs étapes :
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1. Échantillonnage : Tout d'abord, le signal analogique est échantillonné
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à une fréquence d'échantillonnage beaucoup plus élevée que la bande
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passante du signal. Cette haute fréquence d'échantillonnage permet de
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réduire considérablement les effets des distorsions et du bruit dans le
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domaine fréquentiel.
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2. Quantification : Le signal échantillonné est ensuite quantifié en un
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signal numérique à l'aide d'un comparateur qui compare le signal avec une
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référence de tension fixe. La sortie du comparateur est une suite de bits
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représentant la valeur du signal analogique à chaque instant.
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3. Contre-réaction : Le signal quantifié est ensuite utilisé pour régler
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un oscillateur numérique qui produit un signal d'erreur. Ce signal
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d'erreur est ajouté au signal d'entrée dans la boucle de contre-réaction,
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ce qui permet de compenser les erreurs de quantification et de réduire le
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bruit dans le signal quantifié.
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4. Suréchantillonnage : Le signal numérique produit par le convertisseur
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sigma-delta est suréchantillonné à une fréquence beaucoup plus élevée que
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|
la fréquence d'échantillonnage initiale, ce qui permet de réduire encore
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davantage les effets du bruit dans le signal.
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5. Décimation : Enfin, le signal suréchantillonné est décimé à la
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fréquence d'échantillonnage désirée en utilisant un filtre passe-bas
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numérique qui élimine les composantes de hautes fréquences indésirables.
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Le résultat final est un signal numérique représentant fidèlement le
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signal analogique d'origine, avec une faible distorsion et un faible
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bruit. La boucle de contre-réaction permet au convertisseur sigma-delta
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d'atteindre des performances supérieures à celles des autres types de
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convertisseurs analogiques-numérique en termes de résolution et de
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précision.
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@@ -4,7 +4,6 @@
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# Convertisseurs
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# Convertisseurs
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- [AD/DA](/infotro/Eln/ADDA)
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- [AD/DA](/infotro/Eln/ADDA)
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- [Sigma / Delta](/infotro/Eln/Sigma-Delta)
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- [Transformée en Z](/infotro/Eln/Ztransform)
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- [Transformée en Z](/infotro/Eln/Ztransform)
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- [Signaux et échantillonnage](/infotro/Eln/SignauxEtEchantillonnage)
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- [Signaux et échantillonnage](/infotro/Eln/SignauxEtEchantillonnage)
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- [Filtres numériques](/infotro/Eln/filtres_numeriques)
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- [Filtres](/infotro/Eln/Filtres)
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@@ -1,77 +0,0 @@
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<header>
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<h1>Sigma / Delta</h1>
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</header>
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[sigma-delta.drawio](medias/sigma-delta.drawio ':include :type=code')
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# Principe
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Un convertisseur analogique-numérique (AD) ou numérique-analogique (DA) delta-sigma se compose toujours d'un modulateur
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delta-sigma produisant un "flux binaire" ou "signal binaire séquentiel" et d'un filtre passe-bas.
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Le modulateur peut être mis en œuvre comme un circuit numérique pour un signal numérique ou comme un circuit analogique
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pour un signal analogique. De même, le filtre passe-bas peut être analogique pour générer un signal de sortie
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analogique ou numérique, réalisé soit par un circuit numérique soit par un algorithme dans un processeur de signal.
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Cette structure permet d'explorer le flux binaire et le filtre passe-bas avant d'approfondir l'étude du
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modulateur delta-sigma.
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## Le flux binaire
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Le flux binaire peut être interprété comme un signal numérique ou analogique.
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Il s'agit d'un signal séquentiel à un bit avec une fréquence d'horloge significativement plus élevée que le débit des
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données numériques de l'ADC ou du DAC. Sa caractéristique essentielle est que sa moyenne correspond à la moyenne du
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signal d'entrée. Un niveau logique "haut" représente la valeur maximale de sortie, tandis qu'un niveau logique "bas"
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représente la valeur minimale de sortie.
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- **Sortie analogique :** Le flux binaire est converti par un DA à un bit en un signal analogique.
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Les valeurs d'entrée "bas" et "haut" se traduisent respectivement par deux tensions analogiques précises, par exemple,
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1V et +1V.
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- **Sortie numérique :** Dans le cas d'une sortie numérique, un niveau "haut" (ou "bas") dans le flux binaire représente
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la valeur maximale (ou minimale) de la plage de valeurs numériques. Par exemple, dans un système à 8 bits, un niveau
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"haut" pourrait correspondre à FF en hexadécimal, tandis qu'un niveau "bas" pourrait correspondre à 00 en hexadécimal.
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Un flux binaire similaire existe dans un signal modulé en largeur d‘impulsions (PWM), mais il présente quelques
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désavantages par rapport au flux binaire d'un convertisseur delta-sigma, également appelé signal modulé en rapport
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d’impulsions (PPM). La transmission en série d'une valeur numérique, telle que la sortie en série d'un ADC conventionnel
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par pesée, est quant à elle appelée modulation par codage d'impulsions (PCM).
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#
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Un convertisseur sigma-delta est un type de convertisseur
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analogique-numérique (CAN) qui utilise une boucle de contre-réaction pour
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échantillonner et quantifier un signal analogique en un signal numérique.
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Le principe de fonctionnement d'un convertisseur sigma-delta peut être
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expliqué en plusieurs étapes :
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1. Échantillonnage : Tout d'abord, le signal analogique est échantillonné
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à une fréquence d'échantillonnage beaucoup plus élevée que la bande
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passante du signal. Cette haute fréquence d'échantillonnage permet de
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réduire considérablement les effets des distorsions et du bruit dans le
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domaine fréquentiel.
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2. Quantification : Le signal échantillonné est ensuite quantifié en un
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signal numérique à l'aide d'un comparateur qui compare le signal avec une
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référence de tension fixe. La sortie du comparateur est une suite de bits
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représentant la valeur du signal analogique à chaque instant.
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3. Contre-réaction : Le signal quantifié est ensuite utilisé pour régler
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un oscillateur numérique qui produit un signal d'erreur. Ce signal
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d'erreur est ajouté au signal d'entrée dans la boucle de contre-réaction,
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ce qui permet de compenser les erreurs de quantification et de réduire le
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bruit dans le signal quantifié.
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4. Suréchantillonnage : Le signal numérique produit par le convertisseur
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sigma-delta est suréchantillonné à une fréquence beaucoup plus élevée que
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la fréquence d'échantillonnage initiale, ce qui permet de réduire encore
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davantage les effets du bruit dans le signal.
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5. Décimation : Enfin, le signal suréchantillonné est décimé à la
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fréquence d'échantillonnage désirée en utilisant un filtre passe-bas
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numérique qui élimine les composantes de hautes fréquences indésirables.
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Le résultat final est un signal numérique représentant fidèlement le
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signal analogique d'origine, avec une faible distorsion et un faible
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bruit. La boucle de contre-réaction permet au convertisseur sigma-delta
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d'atteindre des performances supérieures à celles des autres types de
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convertisseurs analogiques-numérique en termes de résolution et de
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précision.
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@@ -54,6 +54,7 @@ et en compression de données.
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> La transformée de Fourier rapide (FFT) est un algorithme efficace pour calculer la DFT. Elle est largement utilisée dans
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> La transformée de Fourier rapide (FFT) est un algorithme efficace pour calculer la DFT. Elle est largement utilisée dans
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> de nombreuses applications, notamment en traitement du signal et en compression de données.
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> de nombreuses applications, notamment en traitement du signal et en compression de données.
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# Réponse impulsionnelle
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# Réponse impulsionnelle
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La réponse impulsionnelle $h[k]$ d'un système discret LIT est sa réponse à l'impulsion unitaire à l'origine $δ[k]$.
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La réponse impulsionnelle $h[k]$ d'un système discret LIT est sa réponse à l'impulsion unitaire à l'origine $δ[k]$.
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@@ -115,6 +116,9 @@ On peut retrouver la réponse impulsionnelle à partir de ces facteurs.
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La somme décomposée est appelée *équation aux différences*.
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La somme décomposée est appelée *équation aux différences*.
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Pour obtenir la réponse indicielle depuis la réponse impulsionnelle, on utilise la somme cumulée de la réponse impulsionnelle.
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Pour obtenir la réponse indicielle depuis la réponse impulsionnelle, on utilise la somme cumulée de la réponse impulsionnelle.
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On peut aussi mathématiquement obtenir la réponse impulsionnelle en multipliant la réponse indicielle par Heaviside ($F(z)\cdot \varepsilon(z)$).
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# Transformée en Z
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# Transformée en Z
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La transformée en Z, également connue sous le nom de transformée en fréquence Z, est une technique de traitement du
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La transformée en Z, également connue sous le nom de transformée en fréquence Z, est une technique de traitement du
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@@ -147,7 +151,7 @@ $x[k]$ : Fonction du [Tableau des transformées en Z](/infotro/Eln/Ztransform) o
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On a aussi la propriété suivante :
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On a aussi la propriété suivante :
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$$\mathcal{Z}\{x[k-n]\}=z^{-n}\cdot X(z)$$
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$$\mathcal{Z}\{x[k-n]\}=z^{-n}\cdot X(z)$$
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## Marche à suivre
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## Marche à suivre - Transformée en *Z*
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1. Avoir une équation aux différences.
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1. Avoir une équation aux différences.
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2. Pour chaque terme de l'équation, appliquer la transformée en Z.
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2. Pour chaque terme de l'équation, appliquer la transformée en Z.
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Avec :
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Avec :
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@@ -188,6 +192,18 @@ Les zéros et les pôles de la fonction de transfert donnent donc :
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$$H(z) = K \frac{(z-o_{1})\cdot (z-o_{2})\cdot \space \dots \space \cdot (z-o_{N})}{(z-p_{1})\cdot (z-p_{2})\cdot \space \dots \space \cdot (z-p_{M}) }\quad o_{n}, p_{n} \space \text{complexes}$$
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$$H(z) = K \frac{(z-o_{1})\cdot (z-o_{2})\cdot \space \dots \space \cdot (z-o_{N})}{(z-p_{1})\cdot (z-p_{2})\cdot \space \dots \space \cdot (z-p_{M}) }\quad o_{n}, p_{n} \space \text{complexes}$$
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## Marche à suivre - Transformée en *Z* inverse
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1. Avoir une fonction de transfert : $H(z) = \frac{Y(z)}{X(z)}$.
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2. Effectuer le numérateur et le dénominateur.
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3. Mettre les $z$ en puissance négative : $\cdot \frac{z^{-1}}{z^{-1}}$
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4. Effectuer le produit en croix.
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5. Pour chaque terme, appliquer la transformée en Z inverse.
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- $F(z) \implies f[k]$
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- $F(z)\cdot z^{-n} \implies f[k-n]$
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6. Isoler $y[k]$. Et on a notre équation aux différences.
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# Approximation bilinéaire
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# Approximation bilinéaire
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L'approximation bilinéaire est une technique utilisée pour convertir une fonction de transfert continue en une fonction
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L'approximation bilinéaire est une technique utilisée pour convertir une fonction de transfert continue en une fonction
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de transfert discrète.
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de transfert discrète.
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@@ -198,7 +214,26 @@ $$\ln\left( \frac{1+x}{1-x} \right) = 2\left(x + \frac{x^{3}}{3} + \frac{x^{5}}{
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donne l'approximation
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donne l'approximation
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$\ln\left( \frac{1+x}{1-x} \right) \approx 2x$
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$\ln\left( \frac{1+x}{1-x} \right) \approx 2x$
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#TODO add formule from lab6-filters for bilinear approximation
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## Approximation bilinéaire - Pôles et zéros
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$$p_{di} = e^{p_{ai} \cdot T} \qquad z_{di} = e^{z_{ai} \cdot T} $$
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- $k_a$, $p_{ai}$ and $z_{ai}$ sont le gain, les pôles et les zéros de notre filtre analogique
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Attention, $k_a$ n'est pas le gain DC
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- $k_d$, $p_{di}$ and $z_{di}$ sont le gain, des pôles et les zéros de notre filtre numérique.
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Pour un filtre passe bas sans zéros, le gain numérique est:
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$$k_{d} = k_{a}\cdot \prod_{i} \frac{1-e^{P_{ai}\cdot T}}{P_{ai}}$$
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On peut appliquer la transformation bilinéaire aux pôles et zéros du filtre analogique pour obtenir les pôles et zéros du filtre numérique.
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$$
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p_{di} = \frac{1+p_{ai}\cdot \frac{T}{2}}{1-p_{ai}\cdot \frac{T}{2}}
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\qquad \qquad
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z_{di} = \frac{1+z_{ai}\cdot \frac{T}{2}}{1-z_{ai}\cdot \frac{T}{2}}
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$$
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Pour un filtre passe bas, le gain "bilinear" est :
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$$k_{d} = k_{a}\cdot \frac{1}{\prod_{i}\left( \frac{2}{T}-p_{ai} \right)}$$
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Pour passer de $\omega_o'$ à $\omega_o$, on utilise la relation suivante :
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$$\omega_{0} = 2f_{s}\tan\left( \frac{\omega_{0}'}{2f_{s}} \right)$$
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## Autres méthodes d'approximation d'un système continu LIT par un syst. discret
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## Autres méthodes d'approximation d'un système continu LIT par un syst. discret
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On détermine la réponse impulsionnelle du système discret LIT à partir de celle du système continu en appliquant la relation :
|
On détermine la réponse impulsionnelle du système discret LIT à partir de celle du système continu en appliquant la relation :
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@@ -212,3 +247,6 @@ $$x'[k]= \frac{x[k]-x[k-1]}{T_{s}}$$
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@@ -1,10 +1,40 @@
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<header><h1>
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<header><h1>
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Filtres numériques
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Filtres
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</h1></header>
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</h1></header>
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# Filtres numériques récursifs (IIR)
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# Diagramme de Bode
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## H0 - Gain statique
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$$H_{0}(s)=A$$
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## H1 - Coupe bas, amplis haut
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$$H_{1}(s)=\frac{s}{\omega_{0}}$$
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## H2 - Ampli haut, coupe bas
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$$H_{2}(s)=\frac{\omega_{0}}{s}$$
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## H3 - Ampli haut
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$$H_{3}(s)=\frac{\omega_{0}+1}{\omega_{0}} = 1+ \frac{s}{\omega_{0}}$$
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## H4 - Coupe haut
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$$H_{4}(s)=\frac{\omega_{0}}{\omega_{0}+s} = \frac{1}{1+\frac{s}{\omega_{0}}}$$
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## Résonance
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# Filtres numériques
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## Filtres numériques récursifs (IIR)
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Les filtres numériques récursifs (IIR) sont des filtres numériques qui utilisent des rétroactions.
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Les filtres numériques récursifs (IIR) sont des filtres numériques qui utilisent des rétroactions.
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Ils sont basés sur des équations aux différences.
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Ils sont basés sur des équations aux différences.
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@@ -20,7 +50,7 @@ Les inconvénients des filtres récursifs :
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- Ils peuvent avoir une instabilité numérique
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- Ils peuvent avoir une instabilité numérique
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***Fonction de transfert en $z$ :***
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***Fonction de transfert en $z$ :***
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$$F(z) = \frac{Y(z)}{U(z)} = \frac{b_{0}+b_{1}z^{-1}+\dots+b_{n}z^{-1}}{1+a_{1}z^{-1}+\dots+a_{n}z^{-n}}$$
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$$F(z) = \frac{Y(z)}{U(z)} = \frac{b_{0}+b_{1}z^{-1}+\dots+b_{n}z^{-n}}{1+a_{1}z^{-1}+\dots+a_{n}z^{-n}}$$
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Numérisation par conversion DA et AD d'un filtre analogique :
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Numérisation par conversion DA et AD d'un filtre analogique :
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$$F(z) = (1-z^{-1})Z \left\{ L^{-1}\left[ \frac{F(s)}{s} \right] \right\} $$
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$$F(z) = (1-z^{-1})Z \left\{ L^{-1}\left[ \frac{F(s)}{s} \right] \right\} $$
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La fonction de transfert en *z* permet ensuite de tirer l'équation aux différences qui servira à réaliser le filtre sous forme d'un algorithme récursif
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La fonction de transfert en *z* permet ensuite de tirer l'équation aux différences qui servira à réaliser le filtre sous forme d'un algorithme récursif
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@@ -44,7 +74,7 @@ s&=\frac{1}{T_{s}\ln(z)}
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## Transformation analogique-numérique
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### Transformation analogique-numérique
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La transformation bilinéaire : transformation de Tustin ou approximation de Padé de premier ordre
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La transformation bilinéaire : transformation de Tustin ou approximation de Padé de premier ordre
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$$s = \frac{2}{T_{s}} \frac{z-1}{z+1} \qquad \qquad z = \frac{1+\frac{1}{2}sT_{s}}{1-\frac{1}{2}sT_{s}}$$
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$$s = \frac{2}{T_{s}} \frac{z-1}{z+1} \qquad \qquad z = \frac{1+\frac{1}{2}sT_{s}}{1-\frac{1}{2}sT_{s}}$$
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@@ -75,7 +105,7 @@ b_{1} = \frac{2\left( d_{0}-\frac{4d_{2}}{T_{s^{2}}} \right)}{C}
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b_{2} = \frac{d_{0}-\frac{2d_{1}}{T_{s}}+\frac{4d_{2}}{T_{s^{2}}}}{C}
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b_{2} = \frac{d_{0}-\frac{2d_{1}}{T_{s}}+\frac{4d_{2}}{T_{s^{2}}}}{C}
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\end{gather}$$
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\end{gather}$$
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# Filtre numérique non-récursif (FIR)
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## Filtre numérique non-récursif (FIR)
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Les filtres numériques non-récursifs (FIR) sont des filtres numériques qui n'utilisent pas de rétroactions.
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Les filtres numériques non-récursifs (FIR) sont des filtres numériques qui n'utilisent pas de rétroactions.
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Ils sont basés sur des équations aux différences.
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Ils sont basés sur des équations aux différences.
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@@ -112,7 +142,7 @@ Il y a donc 4 types de filtres FIR à phase linéaire : n resp. symétrie paire/
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***Fonction de transfert en $z$ :***
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***Fonction de transfert en $z$ :***
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$$F(z) = \frac{Y(z)}{U(z)} = b_{0}+b_{1}z^{-1}+\dots+b_{n}z^{-1}$$
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$$F(z) = \frac{Y(z)}{U(z)} = b_{0}+b_{1}z^{-1}+\dots+b_{n}z^{-n}$$
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***Équation aux différences :***
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***Équation aux différences :***
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$$y[k]= b_{n}u[k-n]+ \dots + b_{1}u[k-1]+b_{0}u[k]$$
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$$y[k]= b_{n}u[k-n]+ \dots + b_{1}u[k-1]+b_{0}u[k]$$
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@@ -120,7 +150,7 @@ $$y[k]= b_{n}u[k-n]+ \dots + b_{1}u[k-1]+b_{0}u[k]$$
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***Réponse en fréquence :***
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***Réponse en fréquence :***
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$$z=\exp(\mathbf{j}\omega\cdot T_{s})$$
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$$z=\exp(\mathbf{j}\omega\cdot T_{s})$$
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## Filtres FIR à symétrie paire :
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### Filtres FIR à symétrie paire :
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$$b_{n-k} = b_{k}$$
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$$b_{n-k} = b_{k}$$
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Exemple : FIR à symétrie paire d'ordre 6
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Exemple : FIR à symétrie paire d'ordre 6
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@@ -133,7 +163,7 @@ Les filtres FIR à symétrie paire sont toujours de type passe-bas ou coupe-band
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|||||||
Ils possèdent autant de pôles que l'order du filtre. Ces derniers sont à (0,0) sur le cercle unité. <br>
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Ils possèdent autant de pôles que l'order du filtre. Ces derniers sont à (0,0) sur le cercle unité. <br>
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Ils possèdent autant de zéros que l'ordre du filtre. Ces derniers sont sur le cercle unité. <br>
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Ils possèdent autant de zéros que l'ordre du filtre. Ces derniers sont sur le cercle unité. <br>
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## Filtres FIR à symétrie impaire :
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### Filtres FIR à symétrie impaire :
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$$b_{n-k} = -b_{k}$$
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$$b_{n-k} = -b_{k}$$
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Exemple : FIR à symétrie impaire d'ordre 6
|
Exemple : FIR à symétrie impaire d'ordre 6
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$$\begin{align}
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$$\begin{align}
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@@ -145,10 +175,10 @@ Les filtres FIR à symétrie paire sont toujours de type passe-haut ou passe-ba
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|||||||
Ils possèdent autant de pôles que l'ordre du filtre. Ces derniers sont à (0,0) sur le cercle unité. <br>
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Ils possèdent autant de pôles que l'ordre du filtre. Ces derniers sont à (0,0) sur le cercle unité. <br>
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Ils possèdent autant de zéros que l'ordre du filtre. <br>
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Ils possèdent autant de zéros que l'ordre du filtre. <br>
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# Filtres numériques FIR idéaux
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## Filtres numériques FIR idéaux
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$$\omega_{c_{d}} = 2\pi \frac{f_{c_{a}}}{f_{s}}$$
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$$\omega_{c_{d}} = 2\pi \frac{f_{c_{a}}}{f_{s}}$$
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## Filtre passe-bas idéal
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### Filtre passe-bas idéal
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$$H(\mathbf{j}\omega)=\begin{cases}
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$$H(\mathbf{j}\omega)=\begin{cases}
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1 &\text{ si } |\omega| \leq \omega_{c} \\
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1 &\text{ si } |\omega| \leq \omega_{c} \\
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0 &\text{ si } |\omega| > \omega_{c}
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0 &\text{ si } |\omega| > \omega_{c}
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@@ -166,7 +196,7 @@ $$h[n] = \begin{cases}
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On tronque à $N=ordre$ du filtre. $N_{s}=\frac{N}{2}$ <br>
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On tronque à $N=ordre$ du filtre. $N_{s}=\frac{N}{2}$ <br>
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||||||
Ces coefficients ne sont rien d’autre que les coefficients de la fonction de transfert en *z* du filtre passe-bas idéal.
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Ces coefficients ne sont rien d’autre que les coefficients de la fonction de transfert en *z* du filtre passe-bas idéal.
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## Filtre passe-haut idéal
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### Filtre passe-haut idéal
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$$H(\mathbf{j}\omega)=\begin{cases}
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$$H(\mathbf{j}\omega)=\begin{cases}
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0 &\text{ si } |\omega| \leq \omega_{c} \\
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0 &\text{ si } |\omega| \leq \omega_{c} \\
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1 &\text{ si } |\omega| > \omega_{c}
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1 &\text{ si } |\omega| > \omega_{c}
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||||||
@@ -184,7 +214,7 @@ $$h[n] = \begin{cases}
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|||||||
On tronque à $N=ordre$ du filtre. $N_{s}=\frac{N}{2}$ <br>
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On tronque à $N=ordre$ du filtre. $N_{s}=\frac{N}{2}$ <br>
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||||||
Ces coefficients ne sont rien d’autre que les coefficients de la fonction de transfert en *z* du filtre passe-haut idéal.
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Ces coefficients ne sont rien d’autre que les coefficients de la fonction de transfert en *z* du filtre passe-haut idéal.
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## Filtre passe-bande idéal
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### Filtre passe-bande idéal
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$$H(\mathbf{j}\omega)=\begin{cases}
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$$H(\mathbf{j}\omega)=\begin{cases}
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||||||
1 &\text{ si } \omega_{c_{1}} \leq \omega \leq \omega_{c_{2}} \\
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1 &\text{ si } \omega_{c_{1}} \leq \omega \leq \omega_{c_{2}} \\
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||||||
0 &\text{ si } \omega \leq \omega_{c_{1}} \quad et \quad \omega\geq \omega_{c_{2}}
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0 &\text{ si } \omega \leq \omega_{c_{1}} \quad et \quad \omega\geq \omega_{c_{2}}
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||||||
@@ -202,7 +232,7 @@ $$h[n] = \begin{cases}
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|||||||
On tronque à $N=ordre$ du filtre. $N_{s}=\frac{N}{2}$ <br>
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On tronque à $N=ordre$ du filtre. $N_{s}=\frac{N}{2}$ <br>
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||||||
Ces coefficients ne sont rien d’autre que les coefficients de la fonction de transfert en *z* du filtre passe-bande idéal.
|
Ces coefficients ne sont rien d’autre que les coefficients de la fonction de transfert en *z* du filtre passe-bande idéal.
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## Filtre coupe-bande idéal
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### Filtre coupe-bande idéal
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$$H(\mathbf{j}\omega)=\begin{cases}
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$$H(\mathbf{j}\omega)=\begin{cases}
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||||||
0 &\text{ si } \omega_{c_{1}} \leq \omega \leq \omega_{c_{2}} \\
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0 &\text{ si } \omega_{c_{1}} \leq \omega \leq \omega_{c_{2}} \\
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||||||
1 &\text{ si } \omega \leq \omega_{c_{1}} \quad et \quad \omega\geq \omega_{c_{2}}
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1 &\text{ si } \omega \leq \omega_{c_{1}} \quad et \quad \omega\geq \omega_{c_{2}}
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@@ -222,11 +252,11 @@ $$h[n] = \begin{cases}
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On tronque à $N=ordre$ du filtre. $N_{s}=\frac{N}{2}$ <br>
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On tronque à $N=ordre$ du filtre. $N_{s}=\frac{N}{2}$ <br>
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Ces coefficients ne sont rien d’autre que les coefficients de la fonction de transfert en *z* du filtre coupe-bande idéal.
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Ces coefficients ne sont rien d’autre que les coefficients de la fonction de transfert en *z* du filtre coupe-bande idéal.
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# Synthèse par fenêtrage
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## Synthèse par fenêtrage
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Le point de départ de la synthèse des filtres FIR est donné par la considération des réponses impulsionnelles des filtres idéaux.
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Le point de départ de la synthèse des filtres FIR est donné par la considération des réponses impulsionnelles des filtres idéaux.
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Comme celles-ci sont infiniment longues et donc non réalisables, on va se contenter d’une approximation de leurs réponses.
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Comme celles-ci sont infiniment longues et donc non réalisables, on va se contenter d’une approximation de leurs réponses.
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## Méthode de fenêtrage
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### Méthode de fenêtrage
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- **Fenêtre rectangulaire :** $$W[n] = \begin{cases}
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- **Fenêtre rectangulaire :** $$W[n] = \begin{cases}
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1 &\text{ si } 0\leq n \leq N \\
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1 &\text{ si } 0\leq n \leq N \\
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0 &\text{ sinon}
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0 &\text{ sinon}
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@@ -269,7 +299,7 @@ Comme celles-ci sont infiniment longues et donc non réalisables, on va se conte
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## Comment calculer son filtre
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### Comment calculer son filtre
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@@ -303,3 +333,5 @@ $\omega_{a}$ : Fréquence de pulsation d'arrêt <br>
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After Width: | Height: | Size: 38 KiB |
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After Width: | Height: | Size: 46 KiB |
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After Width: | Height: | Size: 49 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 48 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 48 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 143 KiB |
|
After Width: | Height: | Size: 115 KiB |
@@ -14,10 +14,8 @@
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## [Eln - Électronique](/infotro/Eln/)
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## [Eln - Électronique](/infotro/Eln/)
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- [AD/DA](/infotro/Eln/ADDA)
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- [AD/DA](/infotro/Eln/ADDA)
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- [Sigma / Delta](/infotro/Eln/Sigma-Delta)
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- [Transformée en Z](/infotro/Eln/Ztransform)
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- [Signaux et échantillonnage](/infotro/Eln/SignauxEtEchantillonnage)
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- [Signaux et échantillonnage](/infotro/Eln/SignauxEtEchantillonnage)
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||||||
- [Filtres numériques](/infotro/Eln/filtres_numeriques)
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- [Filtres](/infotro/Eln/Filtres)
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## [SEm - Système Embarqué](/infotro/SEm/)
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## [SEm - Système Embarqué](/infotro/SEm/)
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- [PLA - Programmation en langage assembleur](/infotro/SEm/PLA.md)
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- [PLA - Programmation en langage assembleur](/infotro/SEm/PLA.md)
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@@ -9,10 +9,8 @@
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* [Bluetooth](/infotro/SDi/bluetooth.md)
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* [Bluetooth](/infotro/SDi/bluetooth.md)
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* [Eln - Électronique](/infotro/Eln/)
|
* [Eln - Électronique](/infotro/Eln/)
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* [AD/DA](/infotro/Eln/ADDA)
|
* [AD/DA](/infotro/Eln/ADDA)
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* [Sigma / Delta](/infotro/Eln/Sigma-Delta)
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* [Transformée en Z](/infotro/Eln/Ztransform)
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* [Signaux et échantillonnage](/infotro/Eln/SignauxEtEchantillonnage)
|
* [Signaux et échantillonnage](/infotro/Eln/SignauxEtEchantillonnage)
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||||||
* [Filtres numériques](/infotro/Eln/filtres_numeriques)
|
* [Filtres](/infotro/Eln/Filtres)
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||||||
* [SEm - Systèmes Embarqués](/infotro/SEm/)
|
* [SEm - Systèmes Embarqués](/infotro/SEm/)
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||||||
* [PLA - Programmation en langage assembleur](/infotro/SEm/PLA.md)
|
* [PLA - Programmation en langage assembleur](/infotro/SEm/PLA.md)
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* [ASM - Assembleur ARM](/infotro/SEm/ASM.md)
|
* [ASM - Assembleur ARM](/infotro/SEm/ASM.md)
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